Из чего делают бронзу: Бронза — состав, свойства, применение бронзы и сплавов

Содержание

Сплав БрОЦС4-4-2,5 — характеристики, взаимодействие с кислотами, механические свойства бронзового сплава, расшифровка

БрОЦС4-4-2,5 – деформируемый бронзовый сплав, относящий к так называемым «адмиралтейским» бронзам. Как и остальные сплавы этого семейства, он превосходно противостоит коррозии в водной среде, обладает отличными пружинящими и антифрикционными параметрами, поддается сварке.

Но все же бронзовый сплав БрОЦС4-4-2,5 выделяется из всех «адмиралтейских бронз» одним уникальным качеством – способностью поддаваться практически полной механической обработке (до 90%) на токарных и сверлильных станках. Поэтому он востребован при изготовлении деталей сложных форм с максимальной степенью точности, которые способны длительное время работать при повышенном трении – втулок и подшипников автомобилей и тракторов, а также узлов машин, работающих в условиях гидроэрозии – помп, насосов, трубопроводов.

Химический состав

В соответствии с действующей классификацией, сплав БрОЦС4-4-2,5 относится к оловянистой бронзе, поскольку содержит 4% олова, легируемые добавки цинка и свинца. Его химический состав строго регламентируется нормативами ГОСТ 5017 – 2006:

Литейно-технологические свойства материала БрОЦС4-4-2,5

Добавки цинка, не менее 4%, заменяют дорогостоящее олово и вводятся в бронзовый сплав БрОЦС4-4-2,5 для его удешевления. Однако примеси цинка совершенно не ухудшают эксплуатационные характеристики сплава, наоборот, они оказывают положительное влияние на его технические параметры. Легируемые добавки цинка практически полностью растворяются в меди, образуя с ней твердый раствор, и повышают прочность и сопротивление усталости. По усталостным параметрам БрОЦС4-4-2,5 стоит на втором месте в ряду всех существующих бронз и уступает лишь бериллиевым бронзам.

В БрОЦС4-4-2, также присутствует свинец, который практически не соединяется с медью, образуя в структуре сплава самостоятельные включения и легкоплавкую эвтектику. Однако свинец не оказывает влияния на растворимость остальных легируемых компонентов, а только улучшает антифрикционные свойства БрОЦС4-4-2,5 и его обрабатываемость резанием.

Особые свойства БрОЦС4-4-2,5

Этот сплав является деформируемым. Из-за наличия легкоплавких включений, состоящих из чистого свинца, он поддается волочению и прокатке под давлением лишь в холодном состоянии БрОЦС4-4-2,5, а в горячем состоянии — лишь прессованию. Не смотря на это, сплав выпускается в виде разнообразного металлопроката:

бронзовых полос;

бронзовых лент;

бронзовых прутков;

бронзовой проволоки;

бронзовых труб.

Поскольку бронзовый прокат БрОЦС4-4-2,5 широко востребован в различных сферах и рассчитан на эксплуатацию в различных условиях, он дополнительно отжигается и поступает в продажу не только в твердом и полутвердом состоянии, но и в мягком.

К техническим характеристикам прокатных изделий под маркой БрОЦС4-4-2,5 предъявляются жесткие требования ГОСТ 5017-74, ГОСТ 15885-77, ГОСТ 1761-92, ГОСТ 10025-78. В частности, их поверхность не должна иметь коррозионных пятен, трещин и вмятин, а химический состав не должен включать посторонних включений, не предусмотренных государственным стандартом.

Применение металлопроката БрОЦС4-4-2,5

Цинково-свинцовая оловянистая бронза БрОЦС4-4-2,5 относится к антифрикционным цветным сплавам, поскольку имеет малый коэффициент трения и минимальную склонность к заеданию. Из нее делают части узлов и механизмов, работающих при высоких механических и фрикционных нагрузках. Несмотря на высокую прочность, они обладают более мягкой поверхностью, при трении с сопряженными стальными деталями изнашиваются быстрее, таким образом, способствует сохранению целостности остальных частей механизма и упрощению ремонтных работ. При ремонте достаточно заменить втулку или прокладку из БрОЦС4-4-2,5, чтобы вернуть работоспособность всего агрегата.

Кроме того, из бронзовых прутков и полос БрОЦС4-4-2,5 изготавливают пружины и детали для химической аппаратуры, обладающие долговечностью в эксплуатации и стойкостью к коррозии во влажной среде, химическим соединениям и высокой температуре.

В нашей компании вы можете приобрести металлопрокат БрОЦС4-4-2,5 в широком ассортименте: ленты, полосы, прутки. Изделия обладают высоким качеством и удовлетворяют всем нормативам действующих ГОСТов. Позвоните нашему специалисту, если желаете быстро оформить заказ.

Что такое бронза? | Мир вокруг нас

Бронза — это сплав меди с целым рядом металлов: оловом, алюминием, свинцом, бериллием, кремнием и рядом других элементов. Так первым видом бронзы, который узнали люди, была мышьяковистая бронза. В первых медных рудах, которые научились плавить люди, был и мышьяк. При сильном нагревании необходимый прочный сплав получался естественным путем.

Первые изделия из бронзы, найденные археологами (к нашему времени), были сделаны 7000 лет назад. Их находят на Иранском нагорье и на Балканах, в Сербии, у деревни Плочник.

Открыв бронзу, человек научился делать крепкие и надежные сельскохозяйственные инструменты и оружие. Даже во времена железного века бронзу по-прежнему активно использовали для производства доспехов и оружия, потому что она долгое время была крепче, чем железо.

Вначале люди делали мышьяковистую бронзу из медных руд, в которых присутствовал мышьяк. Этот металл был крепок и технологичен — изделия из него отливали, тогда как железо в те времена приходилось ковать.

Бронза была намного более устойчива к коррозии, нежели железо. Неудивительно, что в той же Древней Греции, в те времена, когда изделия из железа были уже достаточно распространены, оружие и доспехи продолжали делать из бронзы.

Кельтские бронзовые топоры
Фото: Depositphotos

Откуда появилось современное название «бронза»? Есть различные версии. Возможно, что это слово происходит от персидского «berenj», что означает «медь», возможно, что от названия города Бриндизи, через порт которого этот металл доставлялся в Рим. Возможно, это слово в славянских языках происходит от слова bron — оружие. Ведь именно из бронзы делали оружие и брони для воинов. Кстати, в словенском языке бронза до сих пор называется «брон».

Как происходило развитие производства бронзы?

Первые тысячелетия бронзового века люди делали мышьяковистую бронзу. Она была прочной, из нее отливали и орудия труда, и оружие, и элементы брони. Увы, производство было весьма опасным — ведь при плавлении выделялись пары мышьяка, опасный яд. Работа металлурга, кузнеца по бронзе, в то время была весьма опасной для здоровья. Кузнецы умирали намного раньше остальных людей племени.

К тому же этот сплав нельзя было ремонтировать. Если сломался меч или был перерублен нагрудник, положить его в горн, накалить и попытаться переделать было невозможно, мышьяк уходил в дым, оставалась одна непрочная медь.

Поэтому, как только люди узнали олово — настала эпоха оловянной бронзы. Этот сплав металлов значительно более безопасен, в случае поломки изделия из него можно легко отремонтировать.

В наше время существуют много сплавов меди с другими металлами, которые называют бронзами. При этом сплав меди с цинком называют латунью, сплав меди с никелем — мельхиором, а с цинком и никелем — нейзильбером (neusilber с немецкого — новое серебро).

Какой бывает бронза?

Наиболее распространена обычная оловянная бронза. Из сплава меди и олова, в разных пропорциях, отливали колокола и пушки, подсвечники и дверные ручки.

Колокольная бронза содержит 80% меди и 20% олова (допустим разброс в несколько процентов). Этот состав дает колоколам великолепное звучание, но обладает некоторой хрупкостью. Колокола, когда их сбрасывали с колоколен, не сминались при ударе, а раскалывались.

В пушечной бронзе 89% меди, 9% олова (плюс-минус 1%) и 2% цинка. Полученный сплав был прочен и выдерживал многократные выстрелы.

Царь-пушка в Москве
Фото: Depositphotos

Позднее появились другие виды бронз.

Алюминиевая бронза имеет соломенно-желтый цвет, очень напоминающий золото. Изделия прочны и устойчивы к коррозии. Алюминия в них от 5% до 12%. Из этого материала делают гребные винты, подшипники и детали шасси в самолетах. Делают из них и монеты, а также используют в бижутерии — заменой золоту.

Бериллиевая бронза содержит от 0.5% до 3% бериллия. Материал очень прочен, не искрит и немагнитен, часто используется в инструментах для опасных сред, есть применение и музыкальных инструментах. Используется также для создания пружин, в криогенном оборудовании.

Бронзовые втулки, подшипники, гребные винты кораблей, колокола и пушки, детали криогенной аппаратуры, устойчивые к радиации, вакууму и огромным перепадам температур детали спутников… И в то же время — цепочки, перстни, браслеты и другие ювелирные изделия «под золото». Какая же она все-таки разная, эта бронза!

Теги:

бронза,
сплавы металлов,
бронзовый век

Что такое бронза и как ее делают?

26 декабря 2022 г. 26 декабря 2022 г.

| 16:24

Вы когда-нибудь задумывались, что такое бронза? Это металлический сплав из меди и цинка, но это еще не все. Есть два сплава меди и цинка, один латунный, а другой бронзовый. Хотя у обоих есть свои разные цели, бронза веками использовалась как прочный материал для многих применений. Читайте дальше, чтобы узнать больше об этом увлекательном сплаве.

Что такое бронза?

Бронза представляет собой сплав меди и цинка. Он обычно содержит от 8% до 10% цинка и 88%-90% меди. Медь составляет большую часть сплава, потому что она придает металлу его уникальный цвет, который может варьироваться от желтовато-красного до желтовато-коричневого, в зависимости от количества цинка в смеси. Кроме того, медь обеспечивает прочность бронзы, делая ее очень устойчивой к коррозии и истиранию. Точный состав бронзы зависит от ее предполагаемого использования; разные сплавы используются для разных целей. Например, латунь, которая имеет много общих свойств с бронзой, обычно состоит из меди и цинка, а отливки из бронзы могут содержать олово или свинец и медь.

Наиболее распространенный тип бронзы, используемый сегодня, называется фосфористой бронзой или оловянной бронзой, которая содержит 1–11% олова вместе с другими компонентами, перечисленными выше. Олово делает сплав намного прочнее чистой меди, а также повышает его устойчивость к износу с течением времени благодаря высокой температуре плавления (1250°C). Этот тип бронзы часто используется для изготовления таких предметов, как монеты, украшения, скульптуры, музыкальные инструменты, пружины, подшипники, клапаны и соединители.

Процесс создания бронзы включает смешивание расплавленной меди с расплавленным цинком в печи. Как только эти два металла соприкасаются друг с другом, они образуют сплав, который затвердевает при охлаждении. В зависимости от желаемых свойств, требуемых для конкретного применения (например, твердость или пластичность), во время этого процесса могут быть добавлены другие металлы, такие как алюминий или кремний, для достижения желаемого результата.

Как делают бронзу?

Приготовить бронзу очень просто, если выбрать правильные ингредиенты. Медную руду необходимо сначала добыть из земли, а затем очистить в печи от примесей, таких как сера и мышьяк. После очистки медную руду можно переплавить в жидкую форму. Затем могут быть добавлены другие металлы, такие как олово или цинк, для достижения желаемого состава перед заливкой расплавленного металла в формы для отливки в окончательную форму. Этот процесс может выполняться вручную или механически, в зависимости от требуемого размера и масштаба производства.

Заключение:

Бронза существует уже тысячи лет и продолжает использоваться сегодня благодаря своей впечатляющей прочности и долговечности по сравнению с другими металлами, такими как железо или сталь. Это отличный выбор для приложений, требующих коррозионной стойкости или износостойкости, таких как монеты и скульптуры, и при необходимости может даже формироваться в сложные формы с использованием методов литья! Так что в следующий раз, когда вы увидите что-то сделанное из бронзы, найдите минутку, чтобы оценить, насколько особенным является этот металл!

Абхишек Модак

Абхишек — опытный блогер и отраслевой эксперт, который делится своими взглядами и знаниями по различным темам. Своими исследованиями Абхишек предлагает ценные идеи и советы для профессионалов и энтузиастов. Подпишитесь на него, чтобы получить экспертные советы о последних тенденциях и разработках в металлургической промышленности.

Что такое бронза? — Определение из Corrosionpedia

Что означает бронза?

Бронза представляет собой металлический сплав, полученный путем добавления олова к меди, хотя при необходимости он может содержать дополнительные боковые элементы.

Бронза была одним из первых открытых металлов, около 3500 г. до н.э. (бронзовый век), и до того, как были введены химические параметры для сплавления этого металла. Однако в настоящее время бронза рассматривается как медный сплав с четко определенными специфическими рабочими свойствами и легирующими элементами. Такие элементы, как свинец, марганец, никель, кремний, цинк и другие, добавляются для улучшения качества бронзы и получения широкого спектра сортов бронзы на выбор.

Высокое содержание меди в бронзе позволяет ей окисляться на воздухе, придавая ей отчетливую пятнистую патину. Это окисление также предотвращает коррозию бронзы, особенно в соленой воде. Однако соединения хлора, реагирующие с бронзой, вызывают «бронзовую болезнь», которая начинается, когда коррозия вызывает еще большую коррозию и медленно разрушает сплав с течением времени.

Некоторые свойства бронзы:

Относительная плотность: приблизительно 8,8 г/см ³
Точка плавления: диапазоны 950 ° C — 1050 ° C (17442 ° F — 1922 ° F), в зависимости от количества олои. присутствует
Цвет: имеет тенденцию быть красновато-коричневым/золотым цветом
Хрупкость: довольно хрупкий, хотя и менее хрупкий, чем у чугуна
Коэффициент трения: низкое трение при контакте с другими металлами
Электропроводность: готовый проводник тепла и электричества

Коррозионпедия Объясняет Бронза

Физические и механические свойства бронзы зависят от конкретного состава сплава, а также процессов его производства. Типичные характеристики включают высокую пластичность, низкое трение о другие металлы, хрупкость и небольшое расширение при затвердевании из жидкости в твердое тело.

Бронза окисляется при воздействии атмосферного воздуха, но только на ее наружном слое. Этот слой состоит из оксида меди, который со временем становится карбонатом меди. Внешний оксидированный слой помогает защитить внутренний металл от дальнейшей коррозии. Однако в случае бронзовой болезни коррозия способна распространиться по всему металлу и разрушить его.

Химический состав бронзы

Бронза представляет собой сплав меди и другого металла, в зависимости от его предполагаемого использования. В результате ее состав может варьироваться, но большое количество бронзы, используемой в настоящее время, состоит из 88% меди и около 12% олова.

Когда-то считалось, что бронза представляет собой сплав, состоящий только из меди и олова. Теперь существует размытая грань между латунью и бронзой из-за того, насколько широки возможности для того, какие элементы могут быть сплавлены вместе. Медные сплавы обычно называют латунью, а бронзу иногда считают разновидностью латуни. Во избежание путаницы в исторических текстах используется термин «медный сплав». Однако в науке и технике бронзу и латунь можно легко определить по их элементному составу.

Области применения бронзы

Архитектура — это сектор, в котором бронза в основном используется для изготовления конструкционных и дизайнерских элементов.